Explicamos o que são um sólido, um líquido e um gás, as características específicas de cada um e como passam de um estado para outro.
O que é um sólido, um líquido e um gás?
Toda a matéria que existe no universo conhecido existe num estado físico específico, dependendo das suas condições de energia interna (que determinam o grau de coesão das suas partículas) e das condições de temperatura e pressão do meio que a rodeia.
Esses diferentes estados físicos são cientificamente conhecidos como estados de agregação da matéria e Três estados principais são reconhecidos: o estado sólido, o estado líquido e o estado gasoso., isto é, sólidos, líquidos e gases. Existem outros estados conhecidos, como plasma ou condensado de Bose-Einstein, mas são muito raros em nossa vida diária e alguns existem apenas em laboratório.
Ao nosso redor, toda matéria apresenta espontaneamente um destes três estados físicos principais (sólido, líquido ou gasoso) mas, através da alteração das suas propriedades físicas como temperatura e pressão, É possível levar de um estado para outro, sempre através da adição ou subtração de energia às suas partículas. Este procedimento é conhecido como processo de mudança de fase ou mudança de estado de agregação.
Por outro lado, Cada estado da matéria tem suas próprias características e propriedades físicas, dependendo da natureza da substância que compõe a matéria em estudo. Contudo, nunca devemos confundir o estado físico da matéria com a sua composição química: água (H2O) manterá sua fórmula química mesmo que esteja na forma líquida, sólida ou gasosa (vapor).
As mudanças entre uma fase e outra não alteram em nada a composição atômica da substância (portanto, não são reações químicas), mas servem para separar misturas, por exemplo, utilizando a diferença de propriedades físicas entre seus componentes.
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Os sólidos
Os sólidos são facilmente reconhecíveis porque Eles se opõem ativamente à mudança de forma e volume, já que suas partículas são muito próximas e muito ordenadas, e possuem uma enorme coesão que lhes permite muito pouca mobilidade. Portanto, não podemos deformar facilmente a maioria dos sólidos. Os sólidos tendem sempre a manter a sua estrutura bem definida e invariável.
Algumas características dos sólidos:
- Apresentam uma forma concreta, com limites bem definidos, e tendem a preservá-la.
- Possuem alta densidade e volume próprio.
- Eles podem flutuar ou submergir quando caem em um líquido.
- São mais ou menos flexíveis ou rígidos, ou seja, admitem (ou não) certa margem de deformação antes de quebrar.
- São dúcteis, maleáveis ou quebradiços, dependendo se podem ser moldados em fios, folhas ou se tendem a quebrar sob força contínua.
- São incompressíveis, resistentes à fragmentação e não fluem.
Os sólidos surgem como consequência de processos de solidificação ou congelamento de líquidos, ou deposição (ou sublimação reversa) de gases. Além disso, podem ser fundidos em líquidos ou sublimados em gases através da injeção de energia e condições de pressão adequadas.
Mais em: Estado Sólido
Os líquidos
Os líquidos podem ser entendidos como um estado intermediário entre a rigidez dos sólidos e a volatilidade dos gases. Sua principal característica é a capacidade de fluir e o fato de não terem forma própria, mas de adquirirem a forma do recipiente que os contém. Isso ocorre porque seus átomos possuem muito menos coesão que os sólidos, sem perder completamente a ligação entre eles.
Suas principais características são:
- São fluidos, ou seja, podem se mover em uma superfície inclinada.
- Eles não possuem forma fixa ou memória de estrutura, mas possuem volume próprio e constante. Portanto, eles são pouco compressíveis.
- Possuem tensão superficial (resistência inicial à penetração) e capilaridade.
- Geralmente expandem quando expostos ao calor e contraem quando expostos ao frio (exceto água).
- Possuem viscosidade, ou seja, certo grau de adesão entre suas partículas e resistência ao movimento.
Os líquidos surgem como consequência da fusão ou fusão de um sólido, ou a condensação ou liquefação (extrema compressão) de um gás. Pelo contrário, para levá-los ao estado sólido precisam ser congelados ou solidificados de alguma forma, e para transformá-los em gás basta submetê-los à evaporação (ou vaporização).
Mais em: Estado líquido
Os gases
Por fim, os gases apresentam o estado mais volátil da matéria, no qual as partículas são mais separadas e dispersas do que nos outros dois estados, e eles se movem muito mais rápido. A atração entre eles é tão baixa que os gases tendem a se expandir até preencherem os espaços que os contêm, e o espaço entre suas partículas é tal que podem ser fortemente comprimidos.
Suas características fundamentais são:
- Possuem pouquíssima densidade, o que permite muita compressão.
- Eles não têm forma ou volume próprios.
- As forças gravitacionais praticamente não afetam suas partículas, que se movem com imensa liberdade.
- Sua densidade sofre alterações importantes com a temperatura e a pressão.
- Eles são capazes de fluir, assim como os líquidos.
Os gases são o produto de diferentes processos de sublimação sólidaou evaporação de líquidos, podendo ser levado ao estado sólido por deposição e ao líquido por condensação (ou liquefação).
Mais em: Estado gasoso
Referências
- “Estados de agregação da matéria” na Wikipedia.
- “Sólido” na Wikipedia.
- “Líquido” na Wikipédia.
- “Gás” na Wikipedia.
- “Estados da questão” no Governo das Ilhas Canárias (Espanha).
- “Estados da matéria” (vídeo) em Ciências da Educação.